【知识分享】中置柜温升热辐射

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传导、对流、辐射，散热的三种形式，中置柜的温升的主要发热在断路器上，断路器的真空灭弧室以及上下连接导电回路，还有就是抽出式断路器的一次触臂和梅花触头，这些都是密封在封闭空间，热量难以散发出去，触头等部分属于动连接，按照GB/T11022标准镀银触头温升是65k ，因此解决中置柜温升的重点就是要把触头部分的热量带出来，并快速传递到外部。首先是传导，传导指温度不同的物体各部分间或温度不同的两物体间直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。
使用大的截面的铜排就是加大传导，有效的降低温升，主要有以下两点。
【【知识分享】中置柜温升】一是越大截面积的铜排，电阻就越小，发热I2R ，因此铜排自身发热小；传热的效率与导体两端的温差成正比，温差越大传热量就越多，极柱及触头的热量就可以多带出一些，有利于降温。
二是铜是热的良导体，热传导系数401W/m.K ，热传递的基本公式为:Φ=KA⊿T. Φ为热流量， A是传热面积，铜排截面积大传热面积大，因此传热量大。但铜价很高，通过使用过多的铜降低触头温升，产品的成本就会很高，经济性差，铜排的截面积选择还需要考虑散热面积，散热面积和铜排的表面积息息相关，即与铜排的周长的关系密切，如2拼50x10的铜排与2拼50x8的铜排，用铜量减少20% ，意味着节省20%的铜排成本；周长却只相差8mm ，即只减少3.33% ，因此铜排的散热效果几乎相同，而发热相差不大的情况下，散热起到关键作用。因此在截面积相同的情况下，选择铜排考虑周长较大的铜排，即宽度大，厚度小的铜排，有利于散热，减少集肤效应影响，如120x8的铜排比100x10的铜排对温升的效果要好。
下表为金属铠装中置式开关柜，开关柜宽750mm ，防护等级IP44 ，额定电流2000A ，采用不同截面铜排的铜排温升示例。

测温点	温升 k
2拼70x10	2拼50x10	2拼50x8
触头	59.2	74.2	74.5
铜排	54.4	70	70.6

对流，依靠流体的流动，把热量由一处传递到另一处的现象。合理设计通风，断路器室下部抽屉板需要有合适的通风孔，保证下部冷空气进入，大电流触头盒下部有通风孔，有利于通风把触头处发热带出来，有人会纠结断路器室内部电弧故障时，会破坏到电缆室或母线室，其实不必担心，只要开关柜有泄压通道、泄压盖板，内部电弧故障时，压力、火焰会迅速释放出去，通过触头盒对其它隔室的破坏很小; 同样隔室间的隔板，允许IP2x的通风孔，内部电弧故障通过通风孔只是造成烧黑，不会造成大的破坏，擦擦清理干净就好；相反不开孔板承受较大的冲击力，需要加强筋支撑，否则破坏拉扯变形，破坏大，难以修复。

辐射，自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度以上，都在以电磁波的形式时刻不停地向外传送和吸收热量但大部分集中在红外线进行传送热量，这种传送能量的方式称为辐射。一般的KYN28开关柜，触头及其与分支母线的搭接面等都是密封在触头盒里，热辐射困难，而好的设计，则是把分支母线和静触头的连接面放在触头盒外侧，有利于风冷，同时还可以加大热辐射，好的设计还可以把散热架安装在触头盒后部，有效的对流散热。金属表面的热辐射系数普遍比较低，一般小于0.1 ，而通过新技术，采用石墨烯涂层，热辐射系数大于0.95 ，其热辐射效果则具有质的飞跃，对流和辐射热效应协同，热辐射效果提升超过10倍，热传递效率提升70%~80% ，可以有效的降低触头温度。

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